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电子控制燃油喷射系统主要内容

浏览次数: 日期:2015年4月27日 11:34

电子控制燃油喷射系统主要内容
汽油机电控系统由哪几部分组成?它们各起什么作用?
自1967年Bosch公司开发的D—Jetronic 电控汽油喷射系统面世以来,经过几十年的发展,汽油机电子控制技术经历了从模拟电路到数字电路,从普通电子控制到微型计算机控制,从单一功能控制到综合功能控制的过程。
传感器:将反映发动机运行状况的机械动作、热状态等物理量信息,转换成相应的模拟或数字电信号,并输送到电控单元。
一般,控制功能越多,控制的精度要求越多,所需的传感器也越多。
电控单元(ECU):是电控系统的核心。
(1)向各种传感器提供它们所需的基准电压(2、5、9、12V等) ;
(2)接收传感器或其他装置输入的信号,并将它们转换成微机能够处理的数字脉冲信号;(3)储存输入的信息,运用内部已有的程序对输入信息进行运算分析,输出执行命令;
(4)根据发动机性能的变化,自动修正预置的标准值;
(5)将输入信息与设定的标准值进行比较,如发现数据异常,确定故障部位,并把故障信息存储在存储器中。即故障自诊断功能和失效保护功能。
执行元件:是在电控单元控制下,完成特定功能的电气装置。
在电控系统,ECU对执行元件的控制,一般通过控制执行元件电磁线圈搭铁回路来实现。
汽油机电控系统一般具备哪些控制功能?控制功能的内容是什么?
(一):汽油喷射控制:是电控系统最主要的控制功能。
(1)喷油正时控制,即喷油开始时刻控制,包括根据曲轴转角位置进行控制的同步喷射控制和根据发动机运行工况进行控制的异步喷射控制两种方式。
(2)喷油持续时间控制,即喷油量控制。包括发动机起动时的喷油持续时间控制,发动机起动后的喷油持续时间控制两种控制程序。
(3)停油控制:包括减速停油控制、超速停油控制及停油后的恢复供油控制。溢流控制。
(4)电动汽油泵控制:包括发动机起动前电动汽油泵的预运转控制、发动机正常运转时和发动机停机时电动汽油泵运转控制。
(二):点火控制:是汽油机电控系统的第二个主要功能。
(1)    点火正时控制:最佳点火提前角控制。包括基本点火提前角的确定、基本点火提前角的修正及点火控制。
(2)    闭合角控制:点火线圈初级通电时间控制。包括初级线圈通电时间确定和通过电流的控制。
(3)    爆震反馈控制:是汽油机电控系统特有的控制功能。包括爆震的检测和反馈修正控制。
(三):怠速控制:当发动机处于怠速工况时,ECU根据怠速转速的变化或附属装置接入与否,通过控制怠速控制装置,调整怠速工况的空气供给,使发动机保持最佳的怠速转速。
(四):排气净化控制:
(1)    氧传感器的反馈控制:当ECU根据发动机的运行工况确定对空燃比实行闭环控制时,ECU根据氧传感器的反馈信号,修正喷油持续时间,把空燃比精确控制在14.7:1附近,使三元催化净化装置具有最高的净化效率。
(2)    废气再循环控制:ECU根据发动机运行工况,通过真空电磁阀对废气再循环过程及废气再循环量进行控制,以降低NOx 的生成量。
(3)    二次空气喷射控制:ECU根据发动机运行工况及工作温度,向排气管或三元催化转化器喷入新鲜空气,以减少某些特殊工况下CO和HC的排放量。
(4)    活性炭罐清洗控制:ECU定时打开炭罐清洗控制电磁阀,清洗活性炭罐层,恢复活性炭的吸附功能。
(五):进气控制:(1)进气谐振增压控制:ECU根据发动机的转速,控制谐振阀的开或关,以改善发动机高、低速工况时的功率和扭矩输出特性。
(2)进气涡流控制:ECU根据发动机的转速,控制涡流阀的开或关,以改变进气涡流强度,改善燃烧过程,提高发动机的输出扭矩和动力性。
(4)    配气定时控制:ECU根据发动机的负荷和转速,通过改变配气定时,提高发动机的充气效率,改善发动机的动力性和经济性。
增压控制:ECU根据进气歧管压力控制增压器放器阀的开或关,使进气增压压力保持稳定。
(六):故障自诊断和带故障运行控制:
(1)    故障自诊断控制:当电控系统的组成元件发生故障时,ECU使故障警示
 
装置及时发出警告信号,同时将故障信息储存到存储器只,供维修时调用和参考。
(2)带故障运行控制:在微机控制系统的组成元件发生故障后,ECU根据故障类型做出最适当的应急处理,在大多数情况下,使汽车仍能以稍差的性能行驶到汽修厂进行检修。
 
什么情况下ECU执行断油控制?
停油控制是指发动机运转期间,出现某种可能危及安全或对环境造成危害的情况,ECU暂时停止向输出回路发送喷油脉冲信号,当促使ECU做出停油判断的情况消失后,ECU将恢复对发动机的供油。
 

减速停油控制:当发动机在高速运行时突然减速,发动机处于强制怠速工况,这时汽车依靠本身的动能滑行,不需要发动机输出功率。另外,由于节气门突然关小,进气量迅速减少,而进气歧管真空度提高,汽油的蒸发速度加快,造成混合气短时过浓,发动机排放性能变坏。
超速停油控制:当发动机转速超过允许的最高转速时,为了防止发动机损坏,ECU执行发动机超速停油控制。
电控发动机喷油量的综合修正系数有哪些?如何修正?
综合修正系数包括暖机过程修正系数、怠速稳定性修正系数、大负荷修正系数、加速修正系数、目标空燃比反馈修正系数、学习空燃比控制修正系数、蓄电池电压修正等。
①发动机在中小负荷工况下运行时,ECU以14.7:1的目标空燃比为控制目标,对实际喷油持续时间进行修正,使发动机有害物排放量符合要求。为了使三元催化转化器始终具有最高的净化效率,现代电控汽油机在大部分工况都采用氧传感器反馈控制。ECU根据氧传感器对排气中氧含量检测结果,对基本喷油持续时间进行修正,将空燃比始终维持在14.7:1附近。
②当发动机处于大负荷工况或高转速工况时,为了获得尽可能大的功率,发动机要求电控系统提供功率混合气浓度的混合气。为此ECU根据节气门位置传感器的输入信号,确定发动机处于大负荷运行工况时,即对基本喷油持续时间进行大负荷修正,把目标空燃比调整到12.5:1~13.2:1范围,喷油量增加10~30﹪,以满足车辆对发动机输出转矩的要求。发动机在高转速工况运行时修正与大负荷修正相同。
③汽车急减速时,节气门在短时间内快速关小,进气歧管内的压力下降,真空度上升,汽油蒸发速度加快。在这种情况下,尽管喷入进气歧管的油量已经减少,实际从附着在进气歧管壁面的油膜中蒸发出的汽油蒸汽,反而因真空度提高而增加,使混合气浓度短时变浓,导致发动机有害物排放量增加,为此ECU将对基本喷油持续时间进行减量修正,以避免发动机排放性能短时间恶化。
汽车急加速时,节气门在短时间内快速开大,ECU根据节气门开度的变化,修正喷油持续时间,把目标空燃比调整到12.5:1~13.2:1范围,增大发动机的输出转矩,使汽车具有良好的加速性。另外考虑到空气流量信号的滞后及节七在短时间内快速开大,进气歧管内的压力上升,将导致汽油蒸发速度减慢。在这种情况下,尽管喷入进气歧管的油量增加,实际从附着在进气歧管壁面的油膜中蒸发出的汽油蒸汽并未同步增加,使混合气浓度短时变稀,或者达不到功率混合气浓度要求,导致发动机对急加速响应滞后。
为了提高发动机对急加速的响应速度,要求ECU一收到表示汽车急加速的输入信号,立即向输出回路发出异步喷射脉冲,及时对混合气加浓。
 

④蓄电池电压修正:试验证明,喷油器针阀开启滞后时间受蓄电池电压影响较大,蓄电池电压低,针阀开启滞后时间长,反之则短。而针阀关闭滞后时间主要与结构参数有关,受蓄电池电压的影响较小。由于汽车在行驶过程中,蓄电池电压的变化幅度较大,为此在实际喷油持续时间计算中,单独设置了蓄电池电压修正项,ECU根据蓄电池电压确定修正系数。
其他:暖机过程修正:暖机过程喷油量修正:发动机低温起动后,转速逐渐升高并趋于稳定,进入以实现目标空燃比为最终目标的起动后喷油持续时间控制程序,但由于此时发动机的温度还比较低,仍存在汽油蒸发不良等问题,为了使发动机正常运转,仍需继续提供较浓的混合气。暖机过程基本喷油持续时间的增量修正与冷却液温度有关,ECU根据冷却液温度确定初始修正量,以后随着冷却液温度上升逐渐减小,当冷却液温度达到正常值后,暖机修正量等于零。
怠速稳定性修正:应用于D—Jetronic系统中。为了提高D—Jetronic电控系统的怠速稳定性,ECU根据进气歧管压力和发动机代速,采取与扭矩变化方向相反的修正方法,以提高发动机怠速稳定性。
目标空燃比反馈修正:为了使三元催化转化器始终具有最高的净化效率,现代电控汽油机在大部分工况都采用氧传感器反馈控制。ECU根据氧传感器对排气中氧含量检测结果,对基本喷油持续时间进行修正,将空燃比始终维持在14.7:1附近。
学习空燃比控制:学习控制,其作用是当偏离值超出正常修正范围时,ECU对实际空燃比与理论空燃比之间的偏离量进行计算,然后用计算得到的偏离量对基本喷油持续时间进行总修正,并把偏离量储存在RAM中作为以后的预置值,以提高空燃比的控制精度。

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